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[期刊] 资源科学
[作者]
郝成元 许传阳 吴绍洪
地形和地势引起的温度、热量、水分差异是局地自然地理环境空间格局分异的内因所在,而太阳总辐射是地表物理、化学、生物等过程的主要能源,是理解或解释陆地表层格局的重要基本参数。本研究结合太阳总辐射的两种主要气候学计算模式Angstrom模型和Bristow-Campbell模型,以DEM、月均温差、月平均日照百分率以及地理纬度、赤纬等为基础数据,通过潜在太阳总辐射的空间化实现和太阳总辐射的气候学推算两个过程,成功实现了云南省中南部山地的多年平均1月~12月太阳总辐射的空间化;通过两个有多年太阳总辐射数据的站点实测数据检验,模拟结果良好:各月太阳总辐射平均误差率均小于10%,平均为3.69%;同时,也...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
和清华 谢云
目前太阳辐射主要通过计算获得,因此建立太阳辐射的气候学计算方法十分必要。论文利用中国54个站1961—2000年的逐日太阳总辐射和日照百分率资料,分别以天文辐射、晴天太阳辐射和理想大气太阳辐射作为三种起始值建立了各站的太阳辐射回归方程,并对其经验系数进行聚类分析,分为东部和西部两个地区。然后利用54个站1961—1990年的资料建立了3种起始值情况下,东部、西部地区和全国统一的太阳总辐射计算公式。最后利用这些站1991—2000年的观测资料对所建立的公式进行了检验。结果表明:无论是利用分区还是全国统一公式都是以天文辐射为起始值时计算结果好,其中分区公式比全国统一公式的计算结果精度略高,但差别不...
[期刊] 资源科学
[作者]
杜尧东 毛慧琴 刘爱君 潘蔚娟
通过对国内外太阳总辐射气候学计算方法的分析对比,确定Q=Q0(a+bs)为广东省最佳计算公式。根据广州、汕头1961年～2002年历年各月的总辐射和日照百分率,采用最小二乘法拟合出公式中各月的经验系数,并计算了全省各地的月太阳总辐射。结果表明,除雷州半岛的徐闻和雷州以外,全省其他地区太阳总辐射年变化都表现为单峰型,7月最大,2月最小,而雷州半岛的徐闻和雷州表现为双峰型,7月和5月为两个高值,6月为一相对低值。全省年太阳总辐射在3758 8MJ·m-2～5273MJ·m-2之间,东部、沿海多,北部、西部少,其中年总辐射最大值出现在粤东的南澳,其值高达5273MJ·m-2,最低值出现在粤北的连山,...
关键词：
太阳总辐射 气候学计算 分布特征 广东
[期刊] 林业科学研究
[作者]
谢阳生 唐小明 黄水生
地面所接收到的太阳直接辐射量是随地面的纬度、高程、坡度、坡向以及地形遮蔽等地形因子的变化而变化的。本文基于GIS技术,利用DEM获取地形因子,在GIS中建立了晴空太阳直接辐射模型。本模型的计算结果准确率达到90%,可应用于农业、林业、生物、生态等领域。
关键词：
太阳直接辐射模型 GIS DEM
[期刊] 林业科学
[作者]
张宇 张怀清 安锋 蒋玲 云挺
【目的】定量模拟和刻画林木冠层太阳短波辐射的分布和截获情况,于时空变换下反演太阳短波辐射在不同林木冠层内的辐射通量变化,为林木培育经营和提质增效提供理论依据。【方法】首先,以公共数据集和真实扫描的校园内林木激光点云数据为例,结合设计的机器视觉算法,对林木激光点云进行枝叶分离和单叶分割,并用合适大小的椭圆形和圆柱体几何单元分别拟合每片叶片和骨架,开展林木真实模型重建;其次,运用计算机图形学方法,结合研究地点的经纬度和时刻,模拟太阳入射光线,并引入物理学的双向反射和透射分布函数及蒙特卡洛光线追踪算法,开展反射和透射光线与冠层内叶片的碰撞模拟;最后,根据仪器测量得到的不同树种叶片平均粗糙度和折射率,结合光线追踪算法,实现林木冠层内短波辐射分布计算和木林冠层光截获效率评估。【结果】利用本研究方法计算时空变换下不同树种(芒果、橡胶、紫薇、樱花)4株树冠及一片香樟树林的直射、反射和透射太阳辐射通量,其中直射辐射通量占比约86%、反射辐射通量占比约5%、透射辐射通量占比约9%。叶面积指数高的树冠会拦截更多直射和透射光线;在太阳高度角较小时刻(上午或下午),斜射的太阳光线反射后易与树冠中其他叶片发生二次求交,产生较多反射辐射通量。同时,由于林木的趋光性,中午树冠光线拦截率高于上午和下午10%左右。比对采用本研究方法计算的树冠辐射通量拦截比值和样地手持光电仪器实测结果,绝对误差小于6%。【结论】在测绘科学、计算机图形学及林学多学科视角融合下,本研究基于激光点云重建树木真实表观形态结构,并将蒙特卡洛光线追踪算法与物理学的双向反射和透射分布函数相融合,真实模拟光线在树冠中的传播过程,可准确获取林木冠层内太阳短波辐射分布与树冠辐射通量拦截值,对研究时空变换下林木太阳辐射吸收、光强与树冠形态结构的耦合关联及不同表型参数的林冠辐射传输模型均有重要启示意义。
[期刊] 资源科学
[作者]
陈少勇 邢晓宾 张康林 董安祥
利用中国西北地区28个测站1961年-2003年1月-12月太阳总辐射资料,采用趋势分析、Mann-Kendall分析、相关分析、对比分析等方法,分析了43年来西北地区太阳总辐射的时空分布特征及其变化规律。结果表明:①西北地区太阳总辐射在(4300～7000)MJ(/m2·a)之间,从东南和西北向中部增加,高值区在青海高原。冬季总辐射最少,夏季最多,春季多于秋季;区域内总辐射表现出"愈多愈稳"的分布特征;②西北地区年总辐射以92.07MJ(/m2·10a)的速率递减,1973年是突变点,北疆和西北地区东部的减少率最大,减少中心在吐鲁番和西宁;总辐射年、季变化相似,20世纪60年代-70年代偏多...
关键词：
太阳总辐射 气候特征 西北地区
[期刊] 自然资源学报
[作者]
刘玉洁 潘韬
基于1981—2010年全国122个气象台站的太阳辐射和气温日较差观测数据,将Bristow-Campbell太阳辐射估算模型在中国八大自然区分别进行了参数校正和验证;利用地理信息空间分析平台,采用PRISM模型对中国区域平均最高与最低气温空间化的结果,将其输入Bristow-Campbell模型,实现太阳总辐射的空间栅格化模拟;通过斯忒藩-玻耳兹曼定律计算全国地表长波辐射平衡;进而根据太阳辐射平衡公式,得到中国地表太阳辐射平衡的空间格局。结果表明:经过校验的Bristow-Campbell可以较准确地估算中国区域太阳总辐射资源;基于Bristow-Camp-bell辐射估算模型,结合气象数据...
[期刊] 经济地理
[作者]
王宁宁 赵宇 陈锐
根据城市信息空间的特点建立基于辐射模型的城市信息影响力测度模型,并以此主要网络联系测度指标构建城市信息空间联系网络模型,借助社会网络分析(SNA)方法,依托UCINET社会网络分析软件,深入研究探讨了信息空间下典型城市构成的城市网络的整体特征,分析网络中的核心城市,核心城市群,纽带城市以及城市合作子群。研究发现城市空间信息辐射网络呈现小世界的特征,城市信息空间辐射能力的分布具有一定的层次性,网络具有较高的聚类系数和较小的平均距离,具有较强的局部聚集性和整体连通性。北上广发达城市子群连接了中国南北以及东部地区,形成一个稳定的三角。现阶段城市信息发展潜力格局在一定程度上依然部分依赖于地域分布,因此从区域的角度规划城市信息发展依然具有指导意义。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
闫明 刘鹏举 蒋育昊 张英凯 孙丽
【目的】坡向是描述地形的重要因子,基于DEM提取坡向对于自然生境分析与地理生态过程模拟具有重要意义。同时,由于山地地形复杂,坡面太阳辐射受地形遮挡影响很大。本文基于DEM与太阳辐射研究山地坡向提取方法,既保持了DEM计算山地坡向的客观性,又能和坡面阴阳属性保持良好的一致性,为山地气象、土壤分布、立地条件、适宜性分析等有关研究奠定基础。【方法】以DEM数字地形分析技术为基础,应用基于DEM的太阳辐射分析模型,探究太阳辐射量与坡向、坡度和海拔之间的关系,建立北京地区太阳辐射参考模型,并计算样地点标准太阳辐射;
[期刊] 资源科学
[作者]
何志明 李月臣 金贤锋 刘贤 何小波
为实现重庆多山、多云雾、少日照等典型地理环境特征下气温的空间分布精细化模拟,本文提出了一套局部回归加地形影响修正的适宜性模型方法。该方法综合地理加权回归模型、Solar Analyst模型、改进的Angtrom-Prescott方程以及多元线性回归,基于气象站观测的气温、相对湿度、日照百分率参数以及辐射站太阳总辐射参数,结合100 m×100 m DEM数据,进行山地起伏地形下气温空间化模拟。其中,气温的地形影响修正通过起伏地形下太阳总辐射的拟合而实现。模型具有较好的模拟精度和稳定性,局部回归项的模拟精度远高于反距离权重插值(IDW)、克里金插值(Kriging),也总体优于传统的基于纬度、经度、海拔高度、日照百分率、相对湿度因子构建的全局多元回归模型;采用55个区域气象站进行单一年份夏季气温模拟精度验证,平均绝对误差为0.59℃,地形影响修正后有38个站误差降低。模型具有较好的时空维度模拟能力,能反映坡度、坡向、地形遮蔽等局地地形因子对气温的影响,具有较强的物理意义。模型与商业化的ArcGIS软件工具相结合,便于推广应用,特别适用于重庆及其周边西南山地太阳辐射低值区。
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
周千军 胡勇 蒋勇
池火是火灾灾害中最常遇到的火焰类型之一，发展油池火的精细化建模有利于液体火灾事故危害性的精准分析及评估。众所周知，热辐射建模是准确模拟各种火灾场景的关键环节。因此，为建立合适的辐射模型，在这项工作中，通过将四个不同的辐射模型耦合到开源火灾模拟代码FDS中，并使用有限体积法求解辐射强度传输方程，对大尺度甲醇池火开展了LES仿真研究。结合NIST的实验数据，对不同辐射模型的影响特性及结果进行了对比分析。关于温度计算，基于WSGG的辐射模型和Cassol的模型表现更好。此外，所有模型都能很好地预测脉动频率。然而，关于辐射热通量的预测，Cassol的两个模型和FDS默认模型的表现优于其他模型，获得每个组分的准确光谱信息数据和确定混合气体的WSGG系数的方法是成功预测火焰辐射的重要因素。
[期刊] 中国人口.资源与环境
[作者]
侯贺平 刘艳芳 李纪伟 孔雪松
乡镇尺度的人口流动联系和空间结构研究对统筹区域城镇体系规划和产业结构调整具有重要意义。本文以复杂网络理论为研究视角,将空间可达性引入传统辐射模型进行参数修正,构建乡镇人口流动网络;从节点和社团结构以及无标度和小世界特征等方面,探讨在地域差异影响下人口流动的空间分布格局和复杂网络特征,并以荆门市55个乡镇为例进行实证研究。结果表明:①荆门市乡镇人口流动网络的节点度分布以高发展水平乡镇为核心,呈现"一横二纵"的空间分异格局,与荆门市城镇体系和产业布局存在极强的耦合关系;②全网包含四个社团,各社团内部联系紧密且空间结构特征各异,社团间联系相对松散。③受空间距离和地理环境影响,网络的无标度特征不够明显...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
佟国红 李保明
建立了温室内各表面太阳辐照度计算模型,并对沈阳地区跨度为12 m的日光温室进行模拟,分析了温室建筑参数改变对温室内各表面太阳辐射照度的影响。结果表明:冬季最冷月(2003 12至2004 02)温室内后坡单位面积太阳辐射照度分别为土壤表面及后墙面的1.45和1.49倍;温室地面太阳辐射照度模拟结果与实际测试结果差值不超过5%。改变温室跨度和高度分别对地面及北墙面太阳辐射照度有较大影响,且呈线性关系;改变温室后坡仰角对温室内各表面太阳辐射照度的影响不显著。
关键词：
日光温室 太阳辐射照度 计算模型 测试
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
姜宜琛 马承伟 王楠 赵淑梅 程杰宇 李保明
为了准确评价太阳辐射资源,掌握不同条件下任意时刻的室外太阳辐射状况,研究整理了室外太阳辐射照度的模拟计算方法,建立了任意时刻太阳方位与计算平面的对应关系,可以模拟计算晴天指定时刻室外任意平面的太阳光辐射照度,并探讨了全阴天以及多云天气等一般常见天气较为复杂情况下任意斜面的太阳辐射照度计算方法。并根据此计算方法开发了室外太阳辐射照度计算软件。
[期刊] 林业科学
[作者]
曹林 代劲松 庞勇 赵兵 徐建新 李增元
结合LiDAR和CCD数据的多源特征融合及面向对象分类方法,在优化LiDAR点云数据提取数字高程模型方法的基础上,高精度提取植被和建筑结构参数;通过集成半球视域太阳辐射模型,输出单体建筑不同季节屋顶太阳能分布图,定量评估植被对屋顶太阳辐射的遮挡效应。结果表明:LiDAR集成CCD数据提取建筑结构信息的方法精度比仅使用LiDAR单一数据源的效果好;运算结果较好地反映了高层建筑遮挡效应的季节性变化以及低矮建筑周边植被的遮挡效应;植被结构参数与屋顶辐射衰减呈明显的正相关关系,而建筑结构参数对屋顶太阳辐射衰减的影响较弱且总体趋势不明显。
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